Hayabusa 2 przygląda się Ryugu z bliska przygotowując się do lądowania

W ubiegłym tygodniu japońska sonda Hayabusa 2 zbliżyła się na odległość poniżej 1 kilometra od planetoidy Ryugu, badając jej pole grawitacyjne. Zespół misji w najbliższych dniach podejmie kluczowe decyzje dotyczące miejsca, w którym podjęta zostania pierwsza próba pobrania próbki oraz miejsca lądowania europejskiego lądownika przechowywanego na pokładzie sondy.

Podejście na odległość 851 metrów od Ryugu było największym zbliżenie sondy Hayabusa 2 od czasu dotarcia w dniu 27 czerwca na orbitę oddaloną od planetoidy o około 20 kilometrów.

Podczas zeszłotygodniowego zbliżenia kontrolerzy sondy polecili jej wyłączenie silniczków rakietowych, dzięki czemu czujniki zainstalowane na jej pokładzie mogły zmierzyć przyciąganie sondy do planetoidy związane z jej polem grawitacyjnym. Po dotarciu do najbliższego punktu w dniu 6 sierpnia, Hayabusa 2 włączyła dwa silniki i oddaliła się do planetoidy ponownie zbierając dane grawitacyjne także podczas tego manewru.

“Podczas pomiarów grawitacyjnych pozwalamy sondzie aby podążała tylko pod wpływem przyciągania grawitacyjnego Ryugu, nie kontrolując jej trajektorii czy wysokości” napisali przedstawiciele zespołu na oficjalnej stronie misji. “Monitorując dokładny ruch sondy Hayabusa 2 mogliśmy zbadać natężenie pola grawitacyjnego wokół Ryugu”.

Zebrane dane pozwolą nawigatorom z centrum kontroli JAXA w Sagamiharze (na obrzeżach Tokio) nakreślić przyszły tor lotu sondy Hayabusa 2 wokół planetoidy. Dokładniejsze pomiary grawitacji pozwolą także inżynierom opracować bardziej dokładne trajektorie lotu podczas zbliżenia sondy do powierzchni Ryugu w celu wykonania pierwszego z trzech lądowań “touch-and-go” w celu pobrania próbek gruntu i wysłania ich na Ziemię.

Zdjęcia wykonane podczas zbliżenia za pomocą kamery zainstalowanej na pokładzie sondy pozwalają nam dojrzeć nowe szczegóły powierzchni Ryugu: tekstury, ostre krawędzie i duże głazy pokrywające szary, ciemny krajobraz.

Credit: JAXA, University Tokyo, Koichi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST

Naukowcy w najbliższym czasie podejmą decyzję dotyczącą miejsca pierwszego lądowania, które zaplanowane jest na jesień br.

Hayabusa 2 jest następcą japońskiej misji Hayabusa, która badała planetoidę Itokawa w 2005 roku i przesłała na Ziemię mikroskopijne próbki materii w 2010 roku. Hayabusa podczas misji mierzyła się z licznymi problemami, które groziły przedwczesnym zakończeniem misji (wyciek paliwa, uszkodzenie mechanizmu zbierającego próbki, które spowodowało pobranie znacznie mniejszej próbki materii niż pierwotnie planowano).

Nowa misja, Hayabusa 2, wystartowała z Ziemi w grudniu 2014 roku wyruszając na trwającą 3.5 roku podróż do Ryugu.

MASCOT (Mobile Surface Asteroid Scout) to niewielki dodatek do misji Hayabusa 2. Opracowany przez agencje kosmiczne z Niemiec i Francji – DLR i CNES – to zasilany akumulatorami lądownik o wymiarach 30 x 30 x 20 cm ważący zaledwie 10 kg.

Na początku października, sonda Hayabusa 2 wypchnie lądownik kierując go na wcześniej określone miejsce na powierzchni Ryugu, na które powinien wolno opaść. Zakładając, że lądowanie przebiegnie zgodnie z planem, MASCOT uruchomi swoje cztery instrumenty, włącznie z kamerą i zbada miejsce lądowanie, następnie aktywuje ramię, które pozwoli mu przemieścić się w inne miejsce na powierzchni Ryugu w celu wykonania dalszych obserwacji.

Średnica planetoidy wynosi około 900 metrów a pełen obrót wokół własnej osi Ryugu wykonuje w 7,6 godzin. Pełne okrążenie wokół Słońca planetoida wykonuje w czasie około 1,3 roku.

Niewielkie rozmiary Ryugu przekładają się na słabe pole grawitacyjne 60 000 razy słabsze od ziemskiego, co oznacza, że nawet delikatne pchnięcie może przenosić obiekty na duże odległości na planetoidzie, lub nawet wyrzucić je w przestrzeń kosmiczną.

Ryugu to planetoida typu C. Naukowcy uważają, że zawiera ona prymitywne składniki pozostałe po okresie formowania Układu Słonecznego 4,5 miliarda lat temu.

Ralf Jaumann z DLR, główny badacz MASCOT mówi, że nie może się doczekać badania Ryugu za pomocą lądownika.

“Szczerze mówiąc widziałem wiele planetoid wcześniej, ale żadna nie przypominała jej. Liczne duże głazy na powierzchni są niesamowicie interesujące! To coś czego wcześniej nie widzieliśmy. Planetoida Itokawa odwiedzona przez poprzednią misję Hayabusa także miała głazy, ale nie takie duże, ani tak jednorodnie rozmieszczone na powierzchni”.

“Ryugu ma także więcej kraterów impaktowych niż inne małe planetoidy” dodaje Jaumann, który pracuje także jako badacz misji Dawn do Ceres, największego obiektu w pasie planetoid.

“Jednak najbardziej zdumiewające są liczne, bardzo duże głazy na powierzchni. Ta materia wydaje się dużo silniejsza od drobnej materii na powierzchni. Naprawdę nie mogę się doczekać lądownika na powierzchni, który będzie mógł przyjrzeć się tym głazom z bliska”.

Credit: DLR

Naukowcy odpowiedzialni za wybór miejsca lądowania MASCOT wykluczyli już bieguny planetoidy. Inżynierowie chcą także trzymać MASCOT z dala od regionów, na których wystawiony byłby zbyt długo na działanie promieni słonecznych.

Zeszłotygodniowe pomiary grawitacyjne także będą uwzględniane przy podejmowaniu decyzji o tym gdzie posłać MASCOT.

“Grawitacja będzie miała także wpływ na to jak MASCOT będzie odbijał się od powierzchni i gdzie ostatecznie się zatrzyma” mówi Tra-Mi Ho, lider projektu MASCOT w DLR. “Kluczowe są także informacje o termicznej charakterystyce planetoidy. Jak na razie nam ich brakuje, ale aktualnie stopniowo zbieramy te dane. Kolejnym istotnym aspektem ssą rozmiary skał na powierzchni Ryugu. Skały o określonych rozmiarach mogą unieruchomić MASCOT”.

Pomimo ryzyka jakie stwarzają głazy, naukowcy cieszą się, że planetoida nie ma nietypowego, dwupłatowego kształtu tak jak to było w przypadku komety 67P/Czuriumow-Gerasimienko badanej przez sondę Rosetta i lądownik Philae.

Philae oraz MASCOT opracowane zostały w dużej mierze przez wielu tych samych inżynierów i naukowców z Niemiec i Francji. Mniejszy z nich, MASCOT po dotarciu na powierzchnię będzie mógł pracować przez 16 godzin przesyłając zdjęcia i dane na Ziemię przekazując je przez sondę Hayabusa 2.

Na pokładzie sondy Hayabusa 2 znajduje się więcej lądowników opracowanych przez japońskich naukowców, które będą umieszczone na powierzchni Ryugu w ciągu kolejnych 1,5 roku.

Zgodnie z planem sonda opuści planetoidę pod koniec 2019 roku i powróci w pobliże Ziemi w grudniu 2020 roku, kiedy to na spadochronie opuści w atmosferę zasobnik z zebranymi na planetoidzie próbkami materii.

Źródło: spaceflightnow